教你识别商船上舵的类型
发表于 2017-06-14 18:05
本文来自:中国海事
为了操纵的需要,船舶必须具备变向性能和保向性能,即控制航向性能。舵就是这种控制航向的重要操纵设备。今天,小编约你一起来学习商船上舵的类型!
按舵杆的轴线位置分类
(1)不平衡舵 (unbalanced rudder)
又称普通舵。舵叶面积全部在舵杆轴线的后方。这种舵有许多舵钮,即有许多支点,舵杆的强度易于保证。不平衡舵的舵杆轴线在舵叶导边处,舵压力中心至舵杆轴线的距离较大,有利于保持航向的稳定性,但所需转舵力矩也大,现在海船上这种舵已经很少见,一般只限于沿岸航行的一些小的驳船。
(2)平衡舵 (balanced rudder)
舵叶部分面积在舵杆轴线的前方,用舵时起到平衡作用,这部分面积与舵叶全部面积之比称为平衡系数,一般为0. 20-0. 30。这种舵的特点是舵叶的压力中心靠近舵轴,使舵绕舵轴的回转力矩小,以便于操舵,减少了舵机所需的功率,可选择小型舵机,因此,在海船和拥有双螺旋桨的船上得到广泛应用。它的缺点是舵在工作时容易摆动,对航向稳定性不利。
(3)半平衡舵 (semi-balanced rudder)
把舵轴前面的舵叶面积做得小些,或把舵叶的上半部分做成不平衡舵,下半部分做成平衡舵,减少其平衡量,使平衡系数介于平衡舵和不平衡舵之间,即0. 2以下。半平衡舵与船舶的尾柱连接在一起,使舵比较坚固可靠,有利于保持航向的稳定性,比较适合于大型船舶,例如大型集装箱船、散装船、油船和一些远洋客船。目前比较流行的航海舵就属于半平衡舵。
按舵叶的支承情况分类
(1)双支承舵 (double bearing rudder )
有两个支承点的舵。上支承点一般是在船体上。下支承点,对于双支承的平衡舵,是在舵叶下端的舵托处。对于双支承的半悬挂舵,是在舵叶的半高处。
(2)多支承舵 (multipintle rudder )
多于两个支承点的舵。支承点可为舵承、舵钮和舵托等。它有三个以上的舵钮用舵销与尾柱连接,一般为不平衡舵。除船体内的支承外,舵的重量主要由舵托支承。
(3)悬挂舵 (hanging rudder )
仅在船舶内部设有支承点,悬挂舵的舵叶悬挂于船体下面无下支承,舵杆受弯矩大,常用作多舵船的边舵。
(4)平衡悬挂舵 (balanced spade type rudder )
这种类型的舵从上往下逐渐变窄,以减少对舵轴的弯矩。建造和安装比较简单,其缺点是整个舵的重量只能由船内的舵承来承受,这种类型的舵被广泛地使用在沿岸航行的短途运输船舶中,例如渡轮、滚装船及冷藏船。
(5)半悬挂舵 (partially underhung rudder )
半悬舵的舵叶上半部连接在舵柱上,下半部呈悬挂状。
按舵叶的剖面形状分类
(1)平板舵 (flat-plate rudder )
又称单板舵。舵叶是一块钢板或在钢板上两面交替安装的横向加强筋(舵臂)等构成。这种舵,随着舵角的增大舵效变坏,失速现象发生得早,而且阻力也大。
(2)流线型舵 (streamlined rudder)
又称复合舵。流线型舵的舵叶以水平隔板和垂直隔板作为骨架,外覆钢板制成水密的空心体,水平剖面呈机翼形。这种舵阻力小,升力大,舵效高,虽构造比较复杂,但应用广泛。
特种舵
(1)整流帽舵 (bulb rudder )
在普通流线型舵的正对螺旋桨的轴线延长部位,加一个流线型的圆锥体,俗称整流帽,它有利于改善螺旋桨后的水流状态,从而提高螺旋桨的推力,改善船尾的振动情况。
(2)主动舵 (active rudder)
在舵叶后端装有小螺旋桨或导管推进器,转舵时可发出推力,增加船舶的转向能力;另外,即使是在低速甚至停车时,操作小螺旋桨仍可得到转头力,推船缓行,大大提高了船舶的操纵性。这种舵适用于对操纵能力要求高、靠离码头比较频繁的船舶,例如引航船、渡轮、科学考察船等。
(3)襟翼舵 (flap-type rudder )
又称可变翼形舵。它是仿效飞机的襟翼,在普通主舵叶后缘装一个称为襟翼的副叶组成。当主舵叶转动一个角度时,副舵叶绕主舵叶的后缘转出一个更大的角(称襟角),产生更大的流体动力。因此,襟翼舵有助于船舶获得较大的转船力矩,从而提高舵效或减小舵杆扭矩,舵机功率也较小;另外,如果使用襟翼舵,航向改变可以用较小的舵角,使船舶改向时失速较小.从而减少了油耗。襟冀舵的广泛使用说明了它深受船东与船员的欢迎,但其价格偏高,维护保养要求也比较高。
(4)反应舵 (reaction rudder )
又称迎流舵,它以螺旋桨的轴线为界,舵叶的上下线型分别向左右扭曲一些,使由螺旋桨射出的水流对舵没有冲击作用,而离开舵时呈直线向后流去。结果舵居中时舵的上下两部分具有舵压力,且具有向前的分力,助船推进,即能从尾流中收回一部分旋转的动能增加推力。
(5)鱼尾舵 (fishtail rudder )
比较有代表性的是平衡比度为0. 2的麦柯里针型舵( Maclear Thistle Rudder),鱼尾舵主要用在船速较低的船舶上,水流流过舵叶的尾部时摩擦力增加,使舵像一个尾部的侧推器,为围绕舵的水体提供了额外的拉力,有助于提高船舶的操纵性能。船舶常采用舵叶的上下两端各安装一块制流板,即成为组合舵。
(6)组合舵 (unit rudder)
也称希林舵(Schilling rudder)或工字型舵。在流线型舵叶的上下两端各安装一块制流板,舵叶剖面像鱼状,从导边到随边由宽再变窄。可减少舵叶两端的绕流损失,而进一步改善舵的流体动力性能,特别适用于内河、运河和限制航道水域船舶的小展舷比的舵型(舵高h与舵宽h的比值称为展舷比),其舵角可以在战±75°范围内使用。
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